1. Випарене різання.
У процесі лазерної газифікації швидкість підйому температури поверхні матеріалу до температури кипіння настільки висока, що цього достатньо, щоб уникнути плавлення, викликаного теплопровідністю, тому частина матеріалу випаровується у пару і зникає, а частина матеріал розпорошується з нижньої частини щілини допоміжним газом Потік здувається. У цьому випадку потрібна дуже висока потужність лазера.
Щоб запобігти конденсації пари матеріалу на стінці щілини, товщина матеріалу не повинна значно перевищувати діаметр лазерного променя. Тому цей процес підходить лише для застосування, де слід уникати видалення розплавленого матеріалу. Ця обробка насправді використовується тільки в тих районах, де сплави на основі заліза дуже малі.
Цей процес не може бути використаний для таких матеріалів, як дерево та певна кераміка, які не перебувають у розплавленому стані, а тому навряд чи дозволять парі матеріалу відновитися. Крім того, ці матеріали зазвичай вимагають товстіших розрізів. При лазерному газифікаційному різанні оптимальний фокус променя залежить від товщини матеріалу та якості променя. Потужність лазера та теплота випаровування мають лише певний вплив на оптимальне положення фокусування. У разі певної товщини листа максимальна швидкість різання обернено пропорційна температурі випаровування матеріалу. Необхідна щільність потужності лазера перевищує 108 Вт/см2 і залежить від матеріалу, глибини різання та положення фокусування променя. У разі певної товщини листа, при достатній потужності лазера, максимальна швидкість різання обмежується швидкістю струменя газу.
2. Плавлення та різання.
При лазерному плавленні та різанні заготовка частково плавиться, а розплавлений матеріал розпилюється за допомогою потоку повітря. Оскільки перенесення матеріалу відбувається лише в рідкому стані, процес називається лазерним плавленням та різанням.
Лазерний промінь узгоджується з інертним ріжучим газом високої чистоти, щоб відштовхнути розплавлений матеріал від свердла, а сам газ не бере участі в різанні. Різання з плавленням лазером може отримати більшу швидкість різання, ніж газифікація. Енергія, необхідна для газифікації, зазвичай перевищує енергію, необхідну для розплавлення матеріалу. При лазерному плавленні та різанні лазерний промінь поглинається лише частково. Максимальна швидкість різання зростає зі збільшенням потужності лазера і зменшується майже навпаки зі збільшенням товщини листа і збільшенням температури плавлення матеріалу. У разі певної потужності лазера обмежуючим фактором є тиск повітря в щілині та теплопровідність матеріалу. Лазерним плавленням та різанням можна отримати надрізи без окислення для залізних матеріалів та металів титану. Щільність потужності лазера, що викликає плавлення, але не газифікацію, становить від 104 Вт/см2 до 105 Вт/см2 для сталевих матеріалів.
3. Різання окислювальним плавленням (лазерне різання полум’ям).
При плавленні різання зазвичай використовується інертний газ. Якщо його замінити киснем або іншими активними газами, матеріал підпалюється під час опромінення лазерного променя, і відбувається жорстка хімічна реакція з киснем, щоб генерувати інше джерело тепла для подальшого нагрівання матеріалу, що називається окислювальним плавленням.
Завдяки цьому ефекту для конструкційної сталі такої ж товщини швидкість різання, яка може бути отримана цим методом, вища, ніж швидкість плавлення. З іншого боку, цей метод може мати гіршу якість зрізу порівняно з плавкою. Фактично, це призведе до збільшення ширини борту, очевидної шорсткості, збільшення зони теплового впливу та погіршення якості країв. Лазерне різання полум’ям не підходить для обробки точних моделей та гострих кутів (існує небезпека згоряння гострих кутів). Імпульсний лазер можна використовувати для обмеження теплового впливу, і потужність лазера визначає швидкість різання. У разі певної потужності лазера обмежуючим фактором є подача кисню та теплопровідність матеріалу.
4. Контроль надрізання тріщин.
Для крихких матеріалів, які легко пошкоджуються нагріванням, швидкісне та кероване різання проводиться за допомогою лазерного нагріву, що називається контрольованим руйнуванням. Основним змістом цього процесу різання є: лазерний промінь нагріває невелику ділянку крихкого матеріалу, викликаючи великий тепловий градієнт і сильну механічну деформацію в цій області, що призводить до утворення тріщин у матеріалі. Поки підтримується рівномірний градієнт нагріву, лазерний промінь може направляти тріщини в будь -якому бажаному напрямку.
